Особенности формирования структуры и свойств объемно-окрашенного керамического кирпича с применением побочных продуктов металлургии

Довженко, Илья Георгиевич

Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Особенности формирования структуры и свойств объемно-окрашенного керамического кирпича с применением побочных продуктов металлургии

кандидата технических наук: Довженко, Илья Георгиевич
город: Новочеркасск
год: 2012
специальность ВАК РФ: 05.17.11

Диссертация по химической технологии на тему «Особенности формирования структуры и свойств объемно-окрашенного керамического кирпича с применением побочных продуктов металлургии»

Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования структуры и свойств объемно-окрашенного керамического кирпича с применением побочных продуктов металлургии"

На правах рукописи

Довженко Илья Георгиевич

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОБЪЕМНО-ОКРАШЕННОГО КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ МЕТАЛЛУРГИИ

Специальность: 05.17.11 - «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 НОЯ 2012

Белгород-2012

005054914

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Кондюрпн Александр Михайлович

Официальные оппоненты - Пантелеев Игорь Борисович

доктор технических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), зам. зав. каф. химической технологии тонкой технической керамики по учебной работе

Рубанов Юрий Константинович

кандидат технических наук, доцент Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова, профессор каф. промышленной экологии

Ведущая организация Южный научно-исследовательский

институт строительных материалов

Защита состоится «5» декабря 2012 г. в 12ш на заседании диссертационного совета Д 212.014.05 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, ауд. 242 ГК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова.

Автореферат диссертации разослан «01» ноября 2012 г.

Ученый секретарь ^ым

диссертационного совета ~~— Л.Ю. Матвеева

д-р техн. наук, проф. О^

Актуальность. В условиях рыночной экономики и в соответствии с принятым курсом на ресурсо- и энергосбережение, перед промышленностью строительных материалов ставятся такие приоритетные задачи, как снижение материало- и энергоемкости производственного процесса при одновременном повышении физико-механических показателей изделий. Особенно актуальной данная тенденция является для производства керамического кирпича, которое характеризуется высокими энергозатратами на сушку и обжиг изделий. В этом контексте как мера по ресурсосбережению может рассматриваться проблема вовлечения в производство керамического кирпича многотоннажных побочных продуктов металлургической промышленности. Анализ рынка стеновой керамики в РФ позволяет наблюдать стойкую тенденцию роста спроса как на рядовой, так и на лицевой кирпич. В период с 2000 по 2011 гг. выпуск керамического кирпича вырос в среднем на 19,2 %. В связи с возрастающими требованиями к архитектурной выразительности застроек, большим спросом пользуется лицевой керамический кирши светлых тонов как долговечный и декоративный строительный материал. Особое место в получении лицевого кирпича занимает технология объемного окрашивания, которая по сравнению с другими видами декорирования изделий (ангобирование, глазурование, двухслойное формование) является менее энергоемкой.

В отечественной и зарубежной литературе существует много публикаций, посвященных проблеме получения объемно-окрашенного в светлые тона керамического кирпича. Они, как правило, основаны на применении карбонатных материалов, таких как мел, мергель, дробленный известняк, золы и золошлаки ТЭС, дефекат. Полученные в результате применения карбонатов изделия характеризуются повышенным водопо-глощением (более 18 %). В связи с этим, применение карбонатов в производстве лицевого кирпича, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 5302007 по величине водопоглощения (менее 14,0 %), существенно осложняется. Выходами из сложившейся ситуации являются интенсификация спекания керамической матрицы посредством повышения максимальной температуры обжига и времени изотермической выдержки изделий, изготовленных на основе дефицитных тугоплавких глин и мела, либо поиск эффективных осветляющих добавок из числа побочных продуктов, содержащих в значительном количестве СаО в виде силикатов, что позволит использовать легкоплавкое некондиционное глинистое сырье (суглинки). Последний вариант является более рациональным с позиций ресурсосбережения и экологичности.

лургических шлаков на физико-механические и цветовые характеристики изделий, процессы спекания и структурообразования грубозернистой керамики.

Задачи работы:

- произвести термодинамический анализ возможных реакций сшга-катообразования в керамическом черепке, полученном при обжиге керамических масс на основе глинистого сырья различного химико-минералогического состава, сталеплавильного и алюминиевого шлаков;

- изучить с применением комплекса физико-химических анализов процессы фазо- и структурообразования керамической матрицы;

- на основании проведенных экспериментов разработать теоретические основы ресурсосберегающей технологии производства объемно-окрашенного в светлые тона лицевого керамического кирпича;

- произвести компьютерное моделирование распределения внутренних напряжений при сушке кирпича-сырца, изготовленного с применением природных и техногенных отощителей;

- разработать оптимальные шихтовые составы для производства лицевого керамического кирпича с применением побочных продуктов сталеплавильного и алюминиевого производств.

Научная новнзна диссертационной работы состоит в следующем:

- разработан состав искусственного плавня на основе побочных продуктов сталеплавильного и алюминиевого производств. Получаемый путем совместного измельчения и смешивания рассматриваемых металлургических шлаков плавень позволяет при вводе его в керамические массы снижать температуру обжига изделий на 30-50 °С в зависимости от применяемого глинистого сырья. Результатами комплекса физико-химических анализов выявлены особенности структурообразования керамики в зависимости от применяемого способа объемного окрашивания. Установлено, что отбеливание керамического черепка происходит в результате взаимодействия глинистых минералов с силикатами кальция и хлоридами щелочных металлов, содержащимися в шлаковом плавне. При этом образуются фазы - анортит, волластонит и муллит, имеющие высокие значения коэффициента отражения и силикатные расплавы состава Na20-2Ca03 Si02, Ka204Si02, в которые входят ионы железа;

- установлено влияние модуля плавня (Мп) на спекаемость керамических масс, физико-механические свойства и цветность изделий. При значениях Мп=0,81-1,38 происходит интенсификация спекания керамической матрицы с образованием анортита, волластонита и пироксена при температурах до 950... 1000 °С. Повышение температуры до 1000... 1050 °С приводит к образованию первичного муллита при использовании керамических масс, содержащих тугоплавкие глины. Пироксен при температурах выше 1000 °С переходит в расплав;

- выявлен механизм снижения чувствительности глинистого сырья к сушке при использовании сталеплавильного мелкозернистого шлака. Часть воды, вводимой в керамические массы при формовании изделий, адсорбируется пористой поверхностью шлака и удаляется только при температурах выше 150 °С. Разработан расчетно-экспериментальный метод, позволяющий с применением компьютерного моделирования производить качественный и количественный анализ плоского напряженного состояния в кирпиче-сырце при сушке;

- установлено оптимальное значение модуля плавня (Мп=1,38), позволяющее получать изделия с равномерно окрашенным черепком светло-желтого и бежевого цвета. Исследование цветовых характеристик керамики на основе разработанного состава показало, что образцы, изготовленные с применением шлакового плавня ШП-2 по сравнению с образцами базового состава, имеющими красный цвет, характеризуются повышенной светлотой (L=79,0 % вместо 1^=58,2 %), а также сдвигом цветового тона в сторону желтого цвета (Х=580 нм вместо Хбаз=589 нм).

Практическая значимость работы состоит в следующем:

- разработана ресурсо- и энергосберегающая технология производства объемно-окрашенного в светлые тона лицевого керамического кирпича на основе комбинации легкоплавкого и тугоплавкого глинистого сырья и шлакового плавня ШП-2;

- разработаны составы керамических масс для производства высококачественного лицевого кирпича с применением побочных продуктов металлургии;

- технологические рекомендации по производству керамического кирпича внедрены на ООО «Шахтинский кирпичный завод»;

- расчетно-экспериментальный метод определения внутренних напряжений был использован в НИИ «Механики и прикладной математики» имени И.И. Воровича (Южный федеральный университет) при подборе отощающих материалов в керамические массы для получения кирпича, обладающего оптимальными сушильными свойствами;

- материалы диссертации были использованы в учебном процессе при подготовке лекционного курса «Оборудование и основы проектирования (заводы по производству керамики и огнеупоров)», читаемого в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте).

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях, семинарах, симпозиумах: Международная конференция с элементами науч. шк. для молодежи к 125-летию со дня рождения Петра Петровича Будникова «Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнолопш» (Белгород, 2010 г.), Региональная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и

молодых ученых вузов Ростовской области «Студенческая научная весна» (Новочеркасск, 2010; 2011), Международная научно-техническая конференция «Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии» (Минск, 2010), Международная научно-практическая конференция «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2011), Международная научно-практическая конференция «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (Новочеркасск, 2011), XIV Международная научно-практическая конференция «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2011), VII Mezinarodni vgdecko-praktickd conference «Aktuaini vymoZenosti vgdy - 2011» (Praha, 2011), IV Международная научно-практическая конференция «Экология - образование, наука, промышленность и здоровье» (Белгород, 2011), V Международная научно-практическая конференция «Новые материалы и технологии их получения» (Новочеркасск, 2011), XII Международная научно-практическая конференция «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах» (Новочеркасск, 2011), 7 Международна научна практична конференция «Новини на научния прогресс -2011» (София, 2011), VII Mi?dzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Perspektywiczne opracowania s^ naukq i technikami - 2011» (Przemyil, 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 22 печатных работах, получены 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, приложений. Работа изложена на 192 страницах основного машинописного текста, включающих 61 таблицу, 28 рисунков, 220 литературных источников.

Автор выражает глубокую благодарность к.т.н. Тамазову Максиму Владимировичу за оказанную помощь в обсуждении результатов и подготовке работы к защите; д.т.н., профессору кафедры «Прикладная математика» ЮРГТУ (НПИ) Бахвалову Юрию Алексеевичу за консультации по вопросам математического моделирования технологических процессов; коллективу химического факультета Южного федерального университета, директору НИИ «Физической и органической химии» Южного федерального университета д.х.н., проф., академику РАН Минкипу Владимиру Исааковичу за помощь в проведении экспериментальных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В аналитическом обзоре отмечено современное состояние производства керамического кирпича и основные тенденции повышения каче-

ства изделий. На основании патентного поиска и обзора отечественных и зарубежных литературных источников, посвященных проблеме повышения качества керамического кирпича, отмечается, что в настоящее время находят все большее применение в керамических массах техногенные материалы различных производств, в том числе шлаки черной и цветной металлургии. Ввод металлургических шлаков в шихту обосновывается их каталитическим действием на спекание керамической матрицы ввиду наличия в их фазовом составе хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. В процессе обжига керамики данные соединения способствуют образованию жидкой фазы и кристаллизации новых фаз. Способы получения объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов сводятся к применению карбонатных материалов (СаС03) или использованию в больших объемах светложгущихся тугоплавких глин. Актуальной проблемой является поиск недефицитных осветляющих добавок, представленных силикатными материалами, из числа побочных продуктов промышленности.

Методика исследований и характеристика материалов.

С целью изучения структуры и фазового состава керамических образцов выполнялся комплекс физико-химических анализов - рентгено-фазовый анализ (РФА), синхронный термический анализ (СТА), инфракрасная спектроскопия (ИКС), электронная микроскопия, локальный рентгеноспектральный анализ.

Для определения фазового состава керамических образцов применялся рентгенофазовый анализ (РФА), который выполнялся на дифракто-метре ARL X'TRA (США - Швейцария). Обработка дифрактограмм производилась в программе WinPLOTR. Идентификация фаз осуществлялась с применением порошковой базы данных PDF-2. С целью выявления особенностей спекания и фазообразования керамического черепка выполнялся синхронный термический анализ (СТА) на дериватографе Netzsch STA 449 С Jupiter. Скорость подъема температуры была принята 10 °С /мин, температурный диапазон измерения - от 25 до 1000 С, среда в печи -воздух. Нагрев осуществлялся в корундовом тигле. Идентификацию воды и соединений, входящих в состав стеклофазы, производили с помощью метода инфракрасной спектроскопии (ИКС). Исследования методом ИКС осуществлялись на ИК-Фурье спектрометре Varían «Scimitar 1000 FT-IR». Микроструктура керамического черепка и применяемых шлаков изучалась с помощью электронной микроскопии совместно с локальным рент-геноспектральным анализом. Электронно-микроскопические исследования выполнялись на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) Quanta 200. Локальный рентгеноспектральный анализ осуществлялся на рентгеновском микроанализаторе EDAX Genesis 2000 XMS. Снятие спектров отражения производилось на спектрофотометре Сагу Varían 5000 (Авст-

ралия) в видимой области 380-780 нм при шаге сканирования 1 нм. Гранулометрический состав шлаков исследовался ситовым анализом.

При проведении экспериментов в качестве пластичных компонентов применялись легкоплавкие суглинки и тугоплавкие глины месторождений Ростовской области (Россия) и Донецкой области (Украина). Указанные глины и суглинки различаются по химико-минералогическому составу и технологическим свойствам. Химический состав применяемого глинистого сырья приведен в табл. 1.

Таблица 1

На- Содержание, % по массе

имено- Si02 Fe203 АЬОз Ті02 CaO MgO r2o ППП

вание

Суглинки

М 57,19 5,32 11,75 0,68 9,26 1,94 1,18 11,20

О 58,58 4,42 12,35 0,66 8,48 1,94 3,44 10,14

В 56,09 5,23 12,76 0,75 8,57 3,02 2,64 10,26

Б 65,14 5,41 10,22 0,63 5,85 1,71 3,37 7,39

Тугоплавкие глины

ВКН-2 61,77 1,45 23,09 1,11 0,27 0,61 2,41 9,03

ВКС-2 59,63 2,59 23,60 1,04 0,37 0,59 3,27 8,08

ВКВ-2 60,70 3,80 23,84 1,09 0,61 0,26 2,47 7,51

k-ii 62,32 1,20 22,16 1,60 0,84 0,48 2,78 8,62

М - Маркинское месторождение; О Б - Большелогское; ВК - Владимировское; К - Курдюмовское.

Исследования производились на литом и саморассыпающемся электросталеплавильных шлаках ООО «Ростовский электрометаллургический завод». В качестве алюминиевого шлака применялся побочный продукт производства алюминия из металлического лома, образующийся на ЗАО Alcoa Металлург Рус. Химический состав используемых сталеплавильных шлаков приведен в табл. 2.

Таблица 2

Шлак Содержание, % по массе

Si02 Fe203 А12Оз Ті02 CaO MgO CaF2 ППП

Литой 18,80 14,70 0,60 1,14 36,40 26,56 - 1,70

Мелкозернистый 40,48 4,43 1,00 0,94 37,00 3,80 8,65 3,70

Химический и гранулометрический составы алюминиевого шлака по фракциям приведены в табл. 3.

Таблица З

Химический состав алюминиевого шлака_

Химическое соединение Содержание во фракциях, масс. %

от 30 до 15 от 15 до 8 мм от 8 до 2,5 мм от 2,5 до 0,15 мм менее 0,15 мм

AI 25,03 20,31 18,46 8,23 3,42

АЬОЗ 15,25 16,69 20,27 23,67 26,80

Si02 9,62 6,03 7,84 8,06 8,62

MgO 13,34 13,70 14,33 18,03 21,04

KCl 7,23 6,83 _ 8,23 12,02 19,41

MgCl2 7,21 9,04 5,96 10,21 -

Alcb 5,12 7,12 8,67 - -

CaCl2 5,68 6,34 - 3,27 -

NaCl 10,07 12,36 14,54 15,06 18,80

Пр. 0,58 0,55 0,58 0,25 0,31

П.П.П. 0,87 1,03 1,12 1,20 1,60

Фазовый состав литого сталеплавильного шлака слагают монти-челлит Са0М§0-8Ю2, окерманит 2СаО-ІУ^О-28Ю2, диопсид СаО • Г^О • 2БЮ2, р- и у-модификации двухкальциевого силиката

2СаО-8Ю2, двухкальциевый феррит 2Са0Ре203, мелилит Са2(А1,М§,80Б12О7, ранкинит ЗСаО-2БЮ2. Мелкозернистый сталеплавильный шлак представлен фазами шеннонита у-2СаО-8Ю2, периклаза М§0, ранкиш1та ЗСаО-28Ю2 и флюорита СаЕ,. В фазовый состав алюминиевого шлака входят: сильвин КС1, галит КаС1, шпинель М§0 ■ А12Оэ,

глинозем у-А1203 , периклаз МдО, кварц Р-БЮ2. Наличие в фазовом составе металлургических шлаков хлоридов щелочных металлов и флюорита делает перспективным их использование в качестве плавней в керамических массах для производства кирпича. Из предварительно проведенных экспериментов было установлено, что для получения лицевого керамического кирпича наиболее целесообразно применять алюминиевый шлак с фракционным составом менее 2,5 мм.

Исследование влияния металлургических шлаков на сушильные и послеобжнговые свойства грубозернистой керамики.

При производстве лицевого керамического кирпича в случае применения в качестве глинистого сырья легкоплавких суглинков, отличающихся высокой чувствительностью к сушке, одной из важнейших технологических задач является создание оптимального режима сушки, позволяющего получать бездефектную продукцию. Оптимальный режим сушки

может быть обеспечен научно-обоснованным выбором сырьевых компонентов и их соотношения в керамической массе.

Анализ плоского напряженного состояния в кирпиче-сырце с учетом пластической деформации при вводе в керамические массы различных природных и техногенных отощителей производился с применением компьютерного моделирования в программном пакете Е1си1 5.6. На рис. 1 представлена принципиальная схема изменения линейных размеров изделия при сушке.

Д/„/2 Д/„/2

А' В

/ +

Й \ /

и Д//2 'к С Д1/2

Рис. 1. Изменение линейных размеров изделия из-за разности влагосо-держания: /- начальная длина изделия; /к- конечная длина изделия; /" -теоретически рассчитанная длина поверхностных слоев; - теоретически рассчитанная длина центральных слоев; Д/- фактическое изменение длины; Д/„- изменение длины вследствие перепада влажности Дм; 5- толщина

изделия.

При расчетах напряжений, возникающих в изделии в процессе сушки, была использована следующая математическая модель:

\Г=10.(\+

Р,=

й! 1-йШ

Ы =/"- Г

где У- воздушная усадка, отн. ед.;

1¥- влажность материала, %;

рг коэффициент линейной усадки, 1/%

Iо- линейный размер абсолютно сухого материала.

На рис. 2 представлено поле внутренних напряжений, возникающих при сушке кирпича-сырца, изготовленного из разных составов керамических масс, при перепаде влажности между центральным и поверхностными слоями А1¥=2 %.

А В

/ / / ш / ш /

( : (

І \ х \ і

о А

С В

/ ! / V X: \ \ \

( ( - 1 \

V \ \ \ 1 У ( ' ) /

\ \ \ \ ! \ 1.1 I / / /

Э б с

Рис. 2. Цветовая схема распределения внутренних напряжений сгх в кирпиче-сырце при сушке для : а - суглинок Маркинский 100 %, б - 85 % суглинка Маркинекого+15 % мелкозернистого сталеплавильного шлака

Условие трещиностойкости изделия:

а' < (т?

& <сг"р

У У

г' <Т°Р

ху '

где а'х, а'у, ст°р, <тпр - значения нормальных напряжений образца г- го состава и предельно допустимых нормальных напряжений;

т'ху' Тъ> ' значения касательных напряжений образца г- го состава и предельно допустимых касательных напряжений.

На рис. 3 приведены ИК-спектры необожженных образцов, изготовленных из чистого глинистого сырья без добавок и с вводом мелкозернистого сталеплавильного шлака. Из рис. 3 видно, что пики 1682,220 и 1651,182 см", характерные для деформационных колебаний воды, у образцов, изготовленных с применением мелкозернистого сталеплавильного

шлака, присутствуют до температуры 150 °С. Этот факт может быть объяснен тем, что часть воды, вводимой при формовании образцов, адсорбируется на поверхности зерен шлака и удаляется только при температурах выше 150 °С (рис. 3, кривая 5).

У/гтештЬег, см 1

Рис. 3. ИК-спектры образцов: 1 - суглинок, высушенный при температуре

Т=20 °С; 2 - суглинок (Т=100 °С); 3 - 85 % суглинка+15 % мелкозернистого сталеплавильного шлака (Т=100 °С); 4 - 85 % суглинка+15 % мелкозернистого сталеплавильного шлака (Т= 150 °С); 5-85 % суглинка+15 % мелкозернистого сталеплавильного шлака (Т=250 °С).

Разработка состава объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов с применением побочных продуктов сталеплавильного и алюминиевого производств.

При разработке состава керамической массы для производства объемно-окрашенного кирпича светлых тонов применялось легкоплавкое глинистое сырье в комбинации с шихтами из тугоплавких глин, со средним и высоким содержанием оксида железа (III). В главе приведены результаты серии экспериментов по получению керамического кирпича светлых тонов с применением традиционных технологий объемного окрашивания и разработанного состава шлакового плавня на основе мелкозернистого сталеплавильного и алюминиевого шлаков.

В качестве традиционной технологии рассматривается применение карбонатных пород, содержащих значительное количество карбоната кальция совместно с высокожелезистым глинистым сырьем. Недостатка-

ми данного способа являются необходимость интенсификации спекания керамического черепка путем повышения температуры обжига изделий в зависимости от химико-минералогического состава и огнеупорности применяемых глин до 1050 - 1090 °С и уменьшение интервала спекания керамического черепка.

Наибольшее распространение на производстве получил способ отбеливания путем использования глинистого сырья с низким содержанием оксида железа (III). Недостатком этого метода получения кирпича светлых тонов является необходимость применения в большом объеме дефицитных светложгущихся глин.

В качестве альтернативного варианта объемного окрашивания предлагается использование шлакового плавня (ШП) на основе побочных продуктов сталеплавильного и алюминиевого производств.

Предварительно компоненты ШП просеивались и тщательно перемешивались. ШП вводился в керамические массы в виде порошка. Составы ШП приведены в табл. 4.

Таблица 4

Составы ШП

Наименование шлака Содержание компонента для состава, масс. %

ШП-1 ПІП-2 ШП-3 ШП-4

Сталеплавильный мелкозернистый 90 80 70 60

Алюминиевый 10 20 30 40

Химические составы ШП представлены в табл. 5.

Таблица 5

Химические составы ШП _

Состав Содержание, % по массе

БЮз Ре203 А1203 ТЮ2 СаО 1^0 2Ж.С1 СаР2

ШП-1 38,64 4,13 4,06 0,88 34,38 5,72 3,96 8,19

ШП-2 35,26 3,66 7,08 0,78 30,50 7,49 7,90 7,26

ШП-3 31,90 3,20 10,08 0,68 26,63 9,26 11,83 6,34

ШП-4 28,55 2,74 13,06 0,58 22,77 11,01 15,73 5,42

Из керамической массы, содержащей 80 масс. % ВКС-2 и 20 масс. % ШП, изготавливали пластическим формованием образцы. Температура обжига принималась 950 °С. В качестве показателя для оценки влияния химического состава плавня на процесс спекания керамики принимался модуль плавня — Мп:

= Са^+£еА " №С1 + КС1 '

На рис. 4 приведены кривые изменения модуля плавня и предела прочности при сжатии для разных составов ШП. При значениях

МП=ЗД 1-Ю,81 происходит увеличение предела прочности при сжатии образцов. Образцы, изготовленные с применением ШП-3 обладают максимальными прочностными показателями (Ясж=40,20 МПа). Дальнейшее уменьшение Мп до значения 0,52 приводит к снижению механической прочности. Это объясняется растворением кристаллических новообразований в жидкой фазе, содержание которой заметно увеличивается. При этом отмечается влияние применяемого плавня на цветность керамики. Оптимальный интервал значений модуля плавня 0,81-И,38. При этих значениях Мп возможно получение изделий с наиболее высокими прочностными показателями и равномерно окрашенным черепком желтого цвета. Высокое содержание СаО в составе ШП способствует осветлению керамического черепка, изготовленного на основе высокожелезистых глин. Хлориды щелочных металлов и флюорит интенсифицируют образование жидкой фазы на более ранней стадии спекания керамики. На основе результатов предварительно проведенных экспериментов было установлено, что при использовании шихт из тугоплавких глин ВКС-2 и ВКВ-2 для получения равномерно окрашенного черепка светло-желтого и желтого цветов необходимо вводить в керамические массы ШП-2.

-45.00

3.50

+ 3.00

г 2.50

о 2.00-

и.

Ьч 1,50

II а 1.00

0.50

-40.00 ,

35.00

- 30.00

ШП-1

ШП-2 ШП-3

№ состава плавня

ШП-4

- кривая изменения Мп ----кривая изменения Ясж

Рис. 4. Изменение предела прочности на сжатие и модуля плавня (Мп) для разных составов ШП.

Составы керамических масс для получения объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов приведены в табл. 6. Температура обжига составов БВ-2 и ОВ-2, содержащих мел, принималась равной 1060 °С. Образцы БВ-1 и ОВ-2, изготовленные с применением ШП-2, обжигали при температуре 970 °С. Обжиг образцов ВП-1 на основе светложгущейся глины ВКН-2 производился при температуре 1020 °С.

Таблица 6

Компонент № состава

БВ-1 БВ-2 ОВ-1 ОВ-2 ВП-1

Суглинок Большелогский 64 56 - - -

Суглинок Октябрьский - - 68 59,5 -

ВКН-2 - - - - 85

ВКС-2 16 14 12 10,5 -

ШП-2 20 - 20 - -

Мел Копанищенский - 30 - 30 -

Песок Владимировский - - - - 15

Значения физико-механических и эксплуатационных обожженных керамических образцов приведены в табл. 7.

свойств

Таблица 7

Показатели № состава

БВ-1 БВ-2 ОВ-1 ОВ-2 ВП-1

Водопоглощение, % 12,1 15,0 12,5 15,7 12,3

Усадка, %: - воздушная - огневая 4,7 2,5 6,0 1,8 5,1 2,7 6,3 2,0 6,2 2,2

Прочность, МПа: - при сжатии - при изгибе 42,8 1,6 29,2 0,6 36,3 1,2 24,3 0,4 40,3 0,8

Морозостойкость, цикл 56 38 54 35 50

Цвет светло-желтый бежевый бежевый бежевый кремовый

И&УМихрЛ ПС* ниишил-ии^ д*«»»»»^-»,)^^ -------- - ж - »

жащие 30 % мела, обладают невысокой механической прочностью и морозостойкостью. Водопоглощение образцов БВ-2 и ОВ-2 не соответствует требованиям ГОСТ 530-2007, предъявляемым к лицевому кирпичу. Применение ШП-2 позволяет получить изделия стабильного светло-желтого и бежевого цвета в зависимости от применяемого глинистого сырья. При этом водопоглощение образцов составляет не более 12,5 %. Морозостойкость образцов БВ-1 и ОВ-1 находится в пределах 50 циклов.

Проведенные рентгенографические исследования образца БВ-1 (рис. 5) показывают, что основными фазами образца БВ-1 являются кварц, анортит, волластонит и пироксен. Образовавшиеся кристаллические фазы анортита и волластонита способствуют повышению прочностных показателей керамического кирпича.

Рис. 5. Рентгенограмма образца БВ-1: КВ - кварц, А - анортит, В - волла-

стонит, Пн - пироксен. На рис. 6 представлена микроструктура керамических образцов.

Рис. 6. Электронно-микроскопические снимки образцов керамики: а - состав ВП-1, б - состав БВ-1.

Из кристаллических фаз в керамическом черепке ВП-1 (рис. 6 а) идентифицируется кварц в виде вкраплений размером до 5 мкм. Керамический черепок БВ-1 (рис. 6 б) слагается фазами кварца, анортита, волла-стонита. Повышенное количество стеклофазы, наблюдаемое на электронно-микроскопическом снимке, и отсутствие полевых шпатов в виде кристаллических фаз позволяют сделать вывод о завершении процесса формирования керамической матрицы.

Для определения фазовых превращений, происходящих при обжиге керамики методом синхронного термического анализа были исследованы образцы БВ-0 (80% суглинок Большелогский+20% ВКС-2) и БВ-1.

Рис. 7. Дериватограммы образцов: а - состав БВ-0 (80% суглинок Болыпелогский+20% ВКС-2); б - состав БВ-1.

Кривая ДСК образца БВ-0 (рис. 7 а) характеризуется следующими эндоэффектами: 132,3 °С - удаление адсорбционной воды; 440,5 °С, 546,2 °С, 717,1 °С - удаление конституционной воды из глинистых минералов; 799 1 °с - диссоциация карбоната кальция. Наличие эндоэффекта при 172,2 °С на кривой ДСК образца БВ-1 (рис. 7 б), содержащего ШП-2, подтверждает, что при данной температуре начинается выделение адсорбци-

онной воды из пор сталеплавильного шлака. Эндотермический эффект при 132,3 °С соответствует удалению адсорбционной воды; 446,8 °С, 545,3 °С, 713,5 °С - удалению конституционной воды из глинистых минералов; 770,1 °С - диссоциации карбоната кальция, содержащегося в применяемом глинистом сырье. Наблюдаются два экзотермических эффекта -915,3 °С и 970,1 °С, обусловленные - кристаллизацией новых фаз - анортита и волластонита соответственно. При температуре 781,4 °С на кривой ДСК наблюдается ступенька образования микрорасплава, обусловленная плавлением хлоридов щелочных металлов. Таким образом, подтверждается высказанная рабочая гипотеза об интенсификации спекания керамической матрицы и образования фаз с высоким значением коэффициента отражения при использовании в керамических массах шлакового плавня.

Результаты опытно-промышленной апробации разработанных составов и ресурсосберегающей технологии лицевого объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов.

В главе представлена разработанная технологическая линия по производству лицевого керамического кирпича, содержащая дополнительную линию подготовки шлакового плавня. Предполагается, что совместный помол сталеплавильного и алюминиевого шлаков производится в шаровой мельнице. Дозирование компонентов осуществляется весовыми дозаторами. Гомогенизация шихты производится в пневмомеханическом гомогенизаторе. Это позволяет достигнуть высокой эффективности перемешивания компонентов шлакового плавня и получать равномерно окрашенный керамический черепок светло-желтого и бежевого цветов в зависимости от химико-минералогического состава применяемого глинистого сырья. Проведенные экономические расчеты подтверждают целесообразность внедрения рассматриваемой технологической линии в производство лицевого керамического кирпича светлых тонов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. С помощью термодинамического анализа рассматриваемых силикатных систем был установлен механизм протекания реакций силикато-образования, происходящих при обжиге объемно-окрашенной керамики с применением высококальциевых силикатных материалов в комбинации с хлоридами щелочных материалов. Были установлены особенности струк-турообразования керамической матрицы при использовании комбинации легкоплавкого и тугоплавкого глинистого сырья совместно с металлургическими шлаками. Наиболее вероятно образование фаз анортита, муллита и пироксена, в которых ионы железа замещают ионы алюминия по схеме Ре+3 АГ3 Движущая сила этих реакций очень высока и достигает при максимальной температуре значений -188,96...-973,85 кДж/моль. При

условии ввода в керамические массы тугоплавкой каолинитовой глины и обжиге при температурах выше 1000 °С образуется первичный муллит. Проведенные физико-химические исследования полностью подтверждают выдвинутые на основе термодинамических расчетов схемы протекания реакций силикатообразования.

2. С позиций кислотно-основной концепции силикатных расплавов и на основании результатов термодинамических расчетов произведено обоснование образования силикатных микрорасплавов состава Na202Ca03Si02 и Ka204Si02;

3. Разработана ресурсосберегающая технология производства лицевого объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов, включающая дополнительную линию подготовки шлакового плавня;

4. Установлено влияние мелкозернистого сталеплавильного шлака на сушильные свойства глинистого сырья. При вводе шлака в керамические массы чувствительность глины к сушке снижается за счет того, что часть формовочной воды адсорбируется пористой поверхностью зерен шлака и удаляется только при температуре выше 150 °С. Экспериментально подтверждено, что значение критической влажности повышается по сравнению с образцами на основе чистого глинистого сырья.

5. Разработан расчетно-экспериментальный метод определения внутренних напряжений при сушке стеновой керамики. Данный метод позволяет получить качественное и количественное описание плоского напряженного состояния в моделируемом изделии, а также визуальное представление наиболее вероятных областей разрушения материала. Предлагаемый метод основан на применении современного программного обеспечения по компьютерному моделированию и удобен для выбора оптимальных отощающих компонентов в керамические массы;

6. Разработаны оптимальные составы лицевого керамического кирпича светлых тонов на основе комбинации легкоплавких суглинков и шихт из тугоплавких глин с применением побочных продуктов сталеплавильного и алюминиевого производств;

7. Получаемый объемно-окрашенный лицевой кирпич имеет однородный бежевый цвет и обладает высокими прочностными показателями (на сжатие - 21,1 МПа, на изгиб - 3,5 МПа), водопоглощением, удовлетворяющим требованиям ГОСТ 530-2007 (В=13,1 %), высокой морозостойкостью (56 циклов);

8. Проведенные расчеты основных экономических показателей производства лицевого керамического кирпича на основе предложенных составов керамических масс показывают, что годовой экономический эффект от предлагаемого технологического решения составит 43987630 руб. при сроке окупаемости капиталовложений 8,5 месяцев.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Галенко A.A. Исследование возможности повышения качества кирпича пластического формования, производимого с применением техногенных отходов / A.A. Галенко, И.Г. Довженко // Известия вузов. Северно-Кавказский регион. Технические науки. - 2009. - № 4 . - С. 100102.

2. Зубехин А.П. Повышение качества керамического кирпича с применением основных сталеплавильных шлаков / А.П. Зубехин, И.Г. Довженко // Строительные материалы. - 2011. - № 4. - С. 57-59.

3. Верещака В.В. Особенности процесса обжига объемно-окрашенного керамического кирпича с применением высококальциевого силикатного техногенного сырья / В.В. Верещака, М.В. Тамазов, И.Г. Довженко // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2011. - №4. - С. 3640.

4. Довженко И.Г. Оценка влияния технологических параметров на свойства керамического кирпича с использованием сталеплавильного шлака / И.Г. Довженко // Известия вузов. Северно-Кавказский регион. Технические науки. - 2011. - № 2. - С. 96-99.

5. Довженко И.Г. Эффективность применения сталеплавильных шлаков в грубозернистых массах для производства керамического кирпича / И.Г. Довженко // Фундаментальные исследования. - 2011. -№ 4. - С. 78 - 82.

6. Довженко И.Г. Интенсификация спекания керамического кирпича с применением побочного продукта алюминиевого производства / И.Г. Довженко // Фундаментальные исследования. - 2011. - №12. - 4.2. -С. 341-344.

7. Довженко И.Г. Лицевой керамический кирпич светлых тонов с применением отхода черной металлургии / И.Г. Довженко // Стекло и керамика. - 2011. - №8. - С. 11-13.

8. Довженко И.Г. Термодинамическое обоснование механизма твердофазовых превращений при обжиге керамического кирпича светлых тонов / И.Г. Довженко, М.В. Тамазов, А.М. Кондюрин, H.A. Тамазова // Стекло и керамика. - 2012. - №3. - С. 8-11.

Статьи и материалы конференций

9. Зубехин А.П. Разработка состава и исследование свойств керамического кирпича на основе суглинков и промышленных отходов / А.П. Зубехин, И.Г. Довженко // Студенческая научная весна - 2010 : материалы регион, науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010. - С. 284-285.

10. Зубехин А.П. Исследование свойств керамического кирпича с применением основных сталеплавильных шлаков / А.П. Зубехин, И.Г. Довженко // Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии : сб. докл. Междунар. конф. с элементами науч. шк. для молодежи к 125-летию со дня рождения Петра Петровича Будникова, Белгород, 9-12 нояб. 2010 г. / Белгород, гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород: БГТУ, 2010. - С. 73-75.

11. Зубехин А.П. Ресурсосберегающая технология производства керамического кирпича с использованием основных сталеплавильных шлаков / А.П. Зубехин, И.Г. Довженко // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 24 - 26 ноября 2010 г. / Белорус, гос. технолог, ун-т. - Минск, 2010. - С. 80 - 82.

12. Довженко И.Г. Расчет температурного поля в керамическом кирпиче в процессе сушки с применением программного пакета ELCUT 5.6 / И.Г. Довженко // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 фев. 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011. - С. 15-20.

13. Довженко И.Г. Моделирование напряженного состояния в керамическом кирпиче при сушке / И.Г. Довженко // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 31 марта 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011. - С. 95-98.

14. Довженко И.Г. Искусственный плавень на основе техногенного сырья / И.Г. Довженко, A.M. Кондюрин, М.В. Тамазов, В.В. Верещака, H.A. Тамазова // Новини на научния прогресс - 2011: материали за 7-а Международна научна практична конференция, 17-25 август 2011 г. София: «Бял ГРАД-БГ» ООД, 2011. - С. 54-58.

15. Довженко И.Г. Аспекты ресурсо- и энергосбережения в технологии лицевого керамического кирпича / И.Г. Довженко // Aktimlni vymoZenosti vgdy - 2011: materiäly VII mezinärodni vgdecko-praktickä conference, 27 cervna-05 cervencu 2011 roku. - Praha: Publishing House «Education and Science» s.r.o., 2011 - С. 77-78.

16. Довженко И.Г. Рециклинг побочных продуктов металлургии в технологии керамического кирпича / И.Г. Довженко // Экономика природопользования и природоохраны: сборник статей XIV Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2011. - С. 62-64.

17. Довженко И.Г. Расчетно-экспериментальный метод определения внутренних напряжений при сушке стеновой керамики / И.Г. Довженко, М.В. Тамазов // Электронный журнал "Исследовано в России", 47, 602-611,2011. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/ 2011/047.pdf

18. Зубехин А.П. Объемно-окрашенный керамический кирпич светлых тонов с применением карбонатного материала / А.П. Зубехин, И.Г. Довженко // Студенческая научная весна - 2011: материалы региональной науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской обл. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011.-С. 372.

19. Довженко И.Г. Технология получения искусственного плавня из шлаков черной и цветной металлургии / И.Г. Довженко, A.M. Кондюрин, М.В. Тамазов, В.В. Верещака, H.A. Тамазова // Новые материалы и технологии их получения: материалы V Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 10 ноября 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011. С. 16-19.

20. Довженко И.Г. Ресурсосберегающая технология производства объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов / И.Г. Довженко, В.В. Верещака, М.В. Тамазов // Экология - образование, наука, промышленность и здоровье: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 15-18 нояб. 2011 г. / Белгород, гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород : БГТУ, 2011. - 4.1. - С. 41-46.

21. Довженко И.Г. Применение искусственного плавня для производства кирпича пластического формования на основе комбинации кремнистого и глинистого сырья / И.Г. Довженко, A.M. Кондюрин, М.В. Тамазов, В.В. Верещака, H.A. Тамазова // Perspektywiczne opracowania S£j. nauk^ i technikami - 2011: materiaty VII Mi?dzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji, 07 - 15 listopada 2011 roku - Przemyál: Nauka i studia, 2011. P. 53-56.

22. Довженко И.Г. Термодинамическое моделирование твердофазо-вых процессов при обжиге объемно-окрашенного керамического кирпича / И.Г. Довженко, A.M. Кондюрин, М.В. Тамазов, В.В. Верещака, H.A. Тамазова // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы XII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 9 декабря 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011. С. 45-49.

Патенты РФ

23. Патент на изобретение 2448926 РФ. МПК С04В 33/138. Керамическая масса для получения кирпича / А.П. Зубехин, И.Г. Довженко -Опубл. 27.04.12 г. - Бюл. №12. - Заявка №2010142814/03 от 19.10.2010.

24. Патент на полезную модель 112087 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамического кирпича / И.Г. Довженко, М.В. Тамазов, В.В. Верещака - Опубл. 10.01.12 г. - Бюл. №1. - Заявка №2011133995/03 от 12.08.2011.

Довженко Илья Георгиевич

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

Подписано в печать 1.11.12 г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ № 439

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова. 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Довженко, Илья Георгиевич

Введение.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Характеристика современного состояния производства лицевого керамического кирпича.

1.2. Рециклинг техногенных продуктов в производстве изделий стеновой керамики.

1.3. Повышение физико-механических и эксплуатационных характеристик керамического кирпича при использовании побочных продуктов промышленности.

1.4. Ресурсо- и энергосбережение в технологии лицевого керамического кирпича.

1.5. Способы декорирования лицевых изделий.

Введение 2012 год, диссертация по химической технологии, Довженко, Илья Георгиевич

Актуальность. В условиях рыночной экономики и в соответствии с принятым курсом на ресурсо- и энергосбережение, перед промышленностью строительных материалов ставятся такие приоритетные задачи, как снижение материало- и энергоемкости производственного процесса при одновременном повышении физико-механических показателей изделий. Особенно актуальной данная тенденция является для производства керамического кирпича, которое характеризуется высокими энергозатратами на сушку и обжиг изделий. В этом контексте как мера по ресурсосбережению может рассматриваться проблема вовлечения в производство керамического кирпича многотоннажных побочных продуктов металлургической промышленности. Анализ рынка стеновой керамики в РФ позволяет наблюдать стойкую тенденцию роста спроса как на рядовой, так и на лицевой кирпич. В период с 2000 по 2011 гг. выпуск керамического кирпича вырос в среднем на 19,2 %. В связи с возрастающими требованиями к архитектурной выразительности застроек, большим спросом пользуется лицевой керамический кирпич светлых тонов как долговечный и декоративный строительный материал. Особое место в получении лицевого кирпича занимает технология объемного окрашивания, которая по сравнению с другими видами декорирования изделий (ангобиро-вание, глазурование, двухслойное формование) является менее энергоемкой.

В отечественной и зарубежной литературе существует много публикаций, посвященных проблеме получения объемно-окрашенного в светлые тона керамического кирпича. Они, как правило, основаны на применении карбонатных материалов, таких как мел, мергель, дробленный известняк, золы и золошлаки ТЭС, дефекат. Полученные в результате применения карбонатов изделия характеризуются повышенным водопоглощением (более 18 %). В связи с этим, применение карбонатов в производстве лицевого кирпича, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 530-2007 по величине водопоглоще-ния (менее 14,0 %), существенно осложняется. Выходами из сложившейся ситуации являются интенсификация спекания керамической матрицы посредством повышения максимальной температуры обжига и времени изотермической выдержки изделий, изготовленных на основе дефицитных тугоплавких глин и мела, либо поиск эффективных осветляющих добавок из числа побочных продуктов, содержащих в значительном количестве СаО в виде силикатов, что позволит использовать легкоплавкое некондиционное глинистое сырье (суглинки). Последний вариант является более рациональным с позиций ресурсосбережения и экологичности.

Цель работы. Разработка ресурсо- и энергосберегающей технологии производства объемно-окрашенного керамического кирпича светлых тонов на основе комбинации легкоплавкого и тугоплавкого глинистого сырья и побочных продуктов металлургии; исследование влияния металлургических шлаков на физико-механические и цветовые характеристики изделий, процессы спекания и структурообразования грубозернистой керамики.

Задачи исследований:

- произвести термодинамический анализ возможных реакций силика-тообразования в керамическом черепке, полученном при обжиге керамических масс на основе глинистого сырья различного химико-минералогического состава, сталеплавильного и алюминиевого шлаков;

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- разработан состав искусственного плавня на основе побочных продуктов сталеплавильного и алюминиевого производств. Получаемый путем совместного измельчения и смешивания рассматриваемых металлургических шлаков плавень позволяет при вводе его в керамические массы снижать температуру обжига изделий на 30-50 °С в зависимости от применяемого глинистого сырья. Результатами комплекса физико-химических анализов выявлены особенности структурообразования керамики в зависимости от применяемого способа объемного окрашивания. Установлено, что отбеливание керамического черепка происходит в результате взаимодействия глинистых минералов с силикатами кальция и хлоридами щелочных металлов, содержащимися в шлаковом плавне. При этом образуются фазы - анортит, волла-стонит и муллит, имеющие высокие значения коэффициента отражения и силикатные расплавы состава Na20-2Ca0-3Si02, Ka204Si02, в которые входят ионы железа;

- установлено влияние модуля плавня (Мп) на спекаемость керамических масс, физико-механические свойства и цветность изделий. При значениях МП=0,8Н1,38 происходит интенсификация спекания керамической матрицы с образованием анортита, волластонита и пироксена при температурах до 950. 1000 °С. Повышение температуры до 1000. 1050 °С приводит к образованию первичного муллита при использовании керамических масс, содержащих тугоплавкие глины. Пироксен при температурах выше 1000 °С переходит в расплав;

- установлено оптимальное значение модуля плавня (Мп=1,38), позволяющее получать изделия с равномерно окрашенным черепком светло-желтого и бежевого цвета. Исследование цветовых характеристик керамики на основе разработанного состава показало, что образцы, изготовленные с применением шлакового плавня ШП-2 по сравнению с образцами базового состава, имеющими красный цвет, характеризуются повышенной светлотой (Ь=79,0 % вместо Ьбаз=58,2 %), а также сдвигом цветового тона в сторону желтого цвета (^=580 нм вместо А^аз=589 нм).

Практическая значимость работы состоит в следующем:

- разработаны составы керамических масс для производства высококачественного рядового и лицевого кирпича с применением побочных продуктов металлургии;

- материалы диссертации были использованы в учебном процессе при подготовке лекционного курса «Оборудование и основы проектирования (заводы по производству керамики и огнеупоров)», читаемого в ЮжноРоссийском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте).

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях, семинарах, симпозиумах:

Международная конференция с элементами науч. шк. для молодежи к

125-летию со дня рождения Петра Петровича Будникова «Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии» (Белгород, 2010 г.), Региональная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области «Студенческая научная весна» (Новочеркасск, 2010; 2011), Международная научно-техническая конференция «Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии» (Минск, 2010), Международная научно-практическая конференция «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2011), Международная научно-практическая конференция «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (Новочеркасск, 2011), XIV Международная научно-практическая конференция «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2011), VII Mezinarodni vedecko-prakticka conference «Aktualni vymozenosti vedy -2011» (Praha, 2011), IV Международная научно-практическая конференция «Экология - образование, наука, промышленность и здоровье» (Белгород, 2011), V Международная научно-практическая конференция «Новые материалы и технологии их получения» (Новочеркасск, 2011), XII Международная научно-практическая конференция «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах» (Новочеркасск, 2011), 7 Международна научна практична конференция «Новини на научния прогресс - 2011» (София, 2011), VII Mi^dzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Perspektywiczne opracowania nauk^ i technikami - 2011» (Przemysl, 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 22 печатных работах, в том числе получены 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Заключение диссертация на тему "Особенности формирования структуры и свойств объемно-окрашенного керамического кирпича с применением побочных продуктов металлургии"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. С помощью термодинамического анализа рассматриваемых силикатных систем был установлен механизм протекания реакций силикатооб-разования, происходящих при обжиге объемно-окрашенной керамики с применением высококальциевых силикатных материалов в комбинации с хлоридами щелочных материалов. Были установлены особенности структурообра-зования керамической матрицы при использовании комбинации легкоплавкого и тугоплавкого глинистого сырья совместно с металлургическими шлаками. Наиболее вероятно образование фаз анортита, муллита и пироксена, в которых ионы железа замещают ионы алюминия по схеме Fe+3 о АГ3 Движущая сила этих реакций очень высока и достигает при максимальной температуре значений -188,96.-973,85 кДж/моль. При условии ввода в керамические массы тугоплавкой каолинитовой глины и обжиге при температурах выше 1000 °С образуется первичный муллит. Проведенные физико-химические исследования полностью подтверждают выдвинутые на основе термодинамических расчетов схемы протекания реакций силикатообразова-ния.

5. Разработан расчетно-экспериментальный метод определения внутренних напряжений при сушке стеновой керамики. Данный метод позволяет получить качественное и количественное описание плоского напряженного состояния в моделируемом изделии, а также визуальное представление наиболее вероятных областей разрушения материала. Предлагаемый метод основан на применении современного программного обеспечения по компьютерному моделированию и удобен для выбора оптимальных ото-щающих компонентов в керамические массы;

Библиография Довженко, Илья Георгиевич, диссертация по теме Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

1. Лыгина Т.З., Садыков Р.К., Корнилов A.B., Сенаторов П.П. Состояние производства стеновых керамических материалов в Российской Федерации // Строительные материалы. 2009. - №4. - С. 10-11.

2. Кондратенко В.А., Пешков В.Н. Проблемы кирпичного производства и способы их решения // Строительные материалы. -2002.-№3.-С. 43-45.

3. Котляр В.Д., Талпа Б.В. Опоки перспективное сырьё для стеновой керамики // Строительные материалы. - 2007. - №2. - С. 31-33.

4. Котляр В.Д. Классификация кремнистых опоковидных пород как сырья для производства стеновой керамики // Строительные материалы. 2009. - №3. - С. 36-39.

5. Бондарюк А.Г., Котляр В.Д. Фазовые преобразования при обжиге опок с карбонатными добавками при производстве стеновой керамики // Строительные материалы. 2009. - №4. - С. 24-26.

6. Котляр В.Д. Кремнистые опоковидные породы Краснодарского края перспективное сырьё для стеновой керамики // Строительные материалы. - 2010. - №4. - С. 34-36.

7. Котляр В.Д. Особенности прессования керамических порошков на основе опок при производстве стеновой керамики // Строительные материалы. 2009. - №12. - С. 28-30.

8. Иваненко В.Н. Строительные материалы и изделия из кремнистых пород. Киев: Буд1вельник, 1978. - 120 с.

9. Бондарюк А.Г. Стеновая керамика на основе карбонатных разновидностей опоковидных пород: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Ростов-на-Дону, 2010. 20 с.

10. Ашмарин А.Г., Власов A.C. Керамические стеновые материалы из цеолитсодержащего глинистого сырья // Стекло и керамика. -2005.-№10.-С. 14-16.

11. Ашмарин А.Г., Власов А.С. Керамические стеновые материалы на основе цеолитсодержащего глинистого сырья // Строительные материалы. 2010. - №4. - С. 44-46.

12. Салахов А.М., Морозов В.П., Туктарова Г.Р. Совершенствование технологии производства строительной керамики и расширение номенклатуры изделий // Стекло и керамика. 2005. - №3. - С. 1821.

13. Строительные материалы / Под общ. ред. проф. Микульского В.Г. и проф. Козлова В.В. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. - 536 с.

14. Ведерников Г.В. Керамические изделия из масс жёсткой консистенции. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Красково, 2004. - 24 с.

15. Гуров Н.Г., Котлярова Л.В., Иванов Н.Н. Расширение сырьевой базы для производства высококачественной стеновой керамики // Строительные материалы. 2007. - №4. - С. 62-64.

16. ГОСТ 30772-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения.

17. ГОСТ 25916-83. Ресурсы материальные вторичные. Термины и определения.

18. ГОСТ 30166-95. Ресурсосбережение. Основные положения.

19. Rawlings R.D., Wu J.P., Boccaccini A.R. Glass ceramics: their production from wastes a review // Journal of materials science. - 2006. -Vol. 41.-P. 733-761.

20. Строительные материалы из отходов промышленности / Дворкин Л.И., Дворкин O.JÏ. Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 368 с.

21. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов: Справ, изд. Ситтинг М. / Под ред. Эммануэля Н.М. М.: Металлургия, 1985 - 408 с.

22. Орданьян С.С., Пантелеев И.Б. Кирпич старинный и современный: что лучше? // Строительные материалы. 2011. - №4. - С. 82-88.

23. Ковков И.В., Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Физико-химические процессы при различных температурах обжига керамического кирпича на основе бейделлитовой глины, фосфорного шлака и золошлака // Известия Самарского центра РАН. 2009. -Т. 11.-№5.-С. 24-31.

24. Гладких К.В. Шлаки не отходы, а ценное сырье. - М.: Стройиз-дат, 1966.- 113 с.

25. Shevelev N.I., Yugov P.I., Baeva L.A. Environmentally clean technologies for recycling processing technogenic wastes in metallurgy // Metallurgist, 2001. №1. - P. 31-32.

26. Braganca S. R., Vicenzi J, Guerino K. and other. Recycling of iron foundary sand and glass waste as raw material for production of whiteware // Waste management research. 2006. - Vol. 24. - P. 6066.

27. Промышленный рециклинг техногенных отходов: Учеб. пособие / Кокорин В.Н., Григорьев А.А., Кокорин М.В. и др. Ульяновск: УлГТУ, 2005.-42 с.

28. Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: Вища школа, 1980.-384 с.

29. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. М.: Стройиздат, 1977. 240 с.

30. Гольдштейн Л.Я., Штейерт Н.П. Использование топливных зол и шлаков при производстве цемента. Ленинград: Стройиздат, 1977.- 152 с.

31. Князев А.Ю., Шахова Л.Д., Загороднюк Л.Х., Лугинина И.Г. Самовыравнивающиеся стяжки для наливных полов на основе металлургического шлака ОЭМЗ // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2003.-№5.-С. 289-292.

32. Духовный Г.С., Логвиненко A.A. Использование шлака Осколь-ского электрометаллургического комбината для строительства укрепленных оснований автомобильных дорог // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2001. №1. - С. 44-48.

33. Абдрахимов В.З. Исследование фазового состава теплоизоляционного материала на основе твердых солевых шлаков и жидкого стекла // Известия вузов. Строительство. 2008. - №11-12. - С. 33-39.

34. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Классификация техногенного сырья предприятий металлургии и энергетики по ее функциональной пригодности в производстве керамических материалов // Известия вузов. Строительство. 2006. - №1. - С. 36-39.

35. Абдрахимов В.З. Влияние железосодержащего шлака на структуру пористости керамического кирпича // Известия вузов. Строительство. 2006. - №1. - С. 36-39.

36. Евтушенко Е.И. Учет нестабильности свойств техногенных отходов в производстве строительных материалов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2004. - №8. - С. 143-145.

37. Лесовик B.C., Евтушенко Е.И. Стабилизация свойств строительных материалов на основе техногенного сырья // Известия вузов. Строительство. 2002. - №12. - С. 40-44.

38. Голованова С.П., Зубехнн А.П., Лихота О.В. Отбеливание и интенсификация спекания керамики при использовании железосодержащих глин // Стекло и керамика. 2004. - №4. - С.9-11.

39. Зубехин А.П., Яценко Н.Д., Филатова Е.В. и др. Влияние химического и фазового состава на цвет керамического кирпича // Строительные материалы. 2008. - №4. - С. 31-33.

40. Зубехин А.П., Яценко Н.Д., Филатова Е.В. и др. Керамический кирпич на основе различных глин: фазовый состав и свойства // Строительные материалы. 2010. - №11. - С. 47-49.

41. Сулименко Л.М. Общая технология силикатов: Учебник. М.: Инфра-М, 2004. - 336 с.

42. Юшкевич М.О., Роговой М.И. Технология керамики. М.: Стройиздат, 1969. - 350 с.

43. Кингери У.Д. Введение в керамику. М.: Стройиздат, 1967. - 500 с.

44. Химическая технология керамики / Под ред. проф. И.Я. Гузмана. М.: РИФ «Стройматериалы», 2003. - 496 с.

45. Грим Р. Е. Минералогия и практическое использование глин. -М.: Мир, 1967.-511 с.

46. Химическая технология тонкой и строительной керамики: учебное пособие / И.Б. Пантелеев; СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2012.- 104 с.

47. Августиник А.И. Керамика. Л.: Стройиздат, 1975. - 591 с.

48. Боженов П.И., Глибина И.В. и др. Строительная керамика из побочных продуктов промышленности. М.: Стройиздат, 1986. -136 с.

49. Горшков B.C., Александров С.Е. и др. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве. М.: Стройиздат, 1985. -272 с.

50. Теоретические основы технологии керамики: учебное пособие / И.Б. Пантелеев, Л.В. Козловский; СПб.: СПбГЩТУ), 2012.-114 с.

51. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986. - 688 с.

52. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учебник. М.: Высшая школа, 1988. - 527 с.

53. Керамические материалы / Под ред. Масленниковой Г.Н., Мама-ладзе P.A. и др. М.: Стройиздат, 1991.-313 с.

54. Сайбулатов С.Ж. Производство керамического кирпича. М.: Стройиздат, 1989. - 200 с.

55. Сватовская Л.Б., Масленникова Л.Л., Славина A.M. и др. Шихта для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2412131. Опубл. 20.02.2011.

56. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2310626. Опубл. 20.11.2007.

57. Горохов В.Н., Королёв В.И, Мазун A.A. и др. Шихта для изготовления кирпича // Патент РФ №2183208. Опубл. 10.06.2002.

58. Инчик В.В. Сырьевая смесь для изготовления лицевого кирпича // Патент РФ №2083526. Опубл. 20.07.1997.

59. Шевцов А.Л., Малышев И.П., Белокрыс Г.А. и др. Шихта для изготовления керамических строительных изделий // Патент РФ №2012549. Опубл. 15.05.1994.

60. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2288200. Опубл. 27.11.2006.

61. Денисов Д.Ю., Абдрахимов В. 3. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2417196. Опубл. 27.04.2011.

62. Денисов Д.Ю., Ковков И.В., Абдрахимова Е.С. и др. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2340580. Опубл. 10.12.2008.

63. Денисов Д.Ю., Ковков И.В., Абдрахимова Е.С. и др. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2333898. Опубл. 20.09.2008.

64. Денисов Д.Ю., Абдрахимов В. 3. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2417200. Опубл. 27.04.2011.

65. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З., Долгий В.П. Керамическая масса для получения кирпича // Патент РФ №2282602. Опубл. 27.08.2006.

66. Абдрахимов В.З., Ковков И.В., Абдрахимова Е.С. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2410356. Опубл. 27.01.2011.

67. Абдрахимов В.З. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2388721. Опубл. 10.05.2010.

68. Ковков И.В., Шевандо В.В., Абдрахимов В.З. и др. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2341491. Опубл. 20.12.2008.

69. Абдрахимов В.З., Ковков И.В., Абдрахимова Е.С. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2412130. Опубл. 20.02.2011.

70. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2388722. Опубл. 10.05.2010.

71. Суслов A.A., Турченко А.Е., Шаров A.C. Керамическая шихтадля изготовления строительных изделий // Патент РФ №2270819. Опубл. 27.04.2007.

72. Буравчук Н.И. Ресурсосбережение в технологии строительных материалов: Учебное пособие. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2009. - 224 с.

73. Буравчук Н.И., Рутьков К.И. Переработка и использование отходов добычи и сжигания углей. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 1997.-224 с.

74. Шильцина А.Д., Верещагин В.И. Влияние шлака ТЭС на спекание, фазовый состав и свойства керамики // Известия вузов. Строительство. 1999. - №10. - С.38-40.

75. Лемешев В.Г., Петров C.B. Утилизация золы-уноса ТЭС в производстве строительных материалов // Известия вузов. Строительство. 2002. - №5. - С.46-49.

76. Буравчук Н.И., Гурьянова О.В., Окороков Е.П., Павлова Л.Н. Перспективные направления утилизации отходов добычи и сжигания углей // Матер. V Междунар. конф. «Сотрудничество для решения проблемы отходов». Харьков, 2008. - С.86-88.

77. Кулибаев A.A., Шевандо В.В., Калиева Ж.Е. и др. Физико-химические процессы, протекающие при обжиге золошлакокера-мических материалов // Строительные материалы. 2003. - №2. -С.54-56.

78. Верещагин В.И., Погребенков В.М., Вакалова Т.В. и др. Керамические теплоизоляционные материалы из природного и техногенного сырья Сибири // Строительные материалы. 2000. - №4. - С.34-35.

79. Шильцина А.Д., Верещагин В.И. Спекание и свойства керамики из масс с отвальной золошлаковой смесью // Известия вузов. Строительство. 2000. - №11. - С.31.

80. Абдрахимов Д.В., Абдрахимова Е.С., Комохов П.А. и др. Влаго-проводность керамической шихты из техногенного сырья // Строительные материалы. 2003. - №2. - С.56-58.

81. Кройчук Л.А. Использование нетрадиционного сырья для производства кирпича и черепицы в Китае // Строительные материалы. -2003. -№7.-С.8-9.

82. Шпирт М.Я. Утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых. М.: Недра, 1991.-221 с.

83. Шпирт М.Я., Рубан В.А., Иткин Ю.В. Рациональное использование отходов добычи и обогащения углей. М.: Недра. - 1990. -224 с.

84. Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В., Абдрахимов В.З. и др. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2354627. Опубл. 10.05.2009.

85. Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В., Абдрахимов В.З. и др. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // Патент РФ №2354626. Опубл. 10.05.2009.

86. Соколов Э.М., Васин С.А., Соколовский В.В. и др. Керамическая масса // Патент РФ №2272798. Опубл. 03.06.2007.

87. Сайбулатов С.Ж., Касымова P.E., Рочинский Е.М. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича // A.C. №594077. Опубл. 25.02.1976.

88. Сайбулатов С.Ж., Мельникова Э.К., Аширов Б.А. и др. Сырьевая смесь для изготовления изделий // A.C. №694474. Опубл. 30.10.1979.

89. Альперович И.А. Производство лицевого глиняного кирпича. Обзор. М.: ВНИИЭСМ, 1978. - 67 с.

90. Альперович И.А. Новое в технологии лицевого керамического кирпича объёмного окрашивания // Строительные материалы. -1993.-№7. С.5-9.

91. Кара-сал Б.К. Влияние пониженного давления на процессы газовыделения при обжиге глин // Стекло и керамика 2004. - №9. -С. 18-20.

92. Кара-сал Б.К. Интенсификация спекания глинистых пород с высоким содержанием железа путем изменения параметров обжига // Известия вузов. Строительство. 2003. - №10. - С. 43-48.

93. Кара-сал Б.К. Повышение морозостойкости керамических изделий путем обжига при пониженном давлении // Стекло и керамика 2006. - №9. - С. 67-68.

94. Кара-сал Б.К., Биче-Оол Н.М. Повышение качества кирпича комбинированием составов глинистых пород // Строительные материалы. 2006. - №2. - С. 54-55.

95. Эйтель В. Физическая химия силикатов. М.: Иностр. лит., 1962. - 1055 с.

96. Пищ И.В., Масленникова Г.Н., Гвоздева H.A. и др. Методы окрашивания керамического кирпича // Стекло и керамика. 2007. -№8.-С. 15-18.

97. Гуров Н.Г., Котлярова JI.B., Иванов H.H. Производство керамического кирпича светлых тонов из красножгущегося глинистого сырья // Строительные материалы. 2005. - №9. - С. 58-59.

98. Альперович И.А., Смирнов A.B. Лицевой керамический кирпич объёмного окрашивания в современной архитектуре // Стекло и керамика. 1990. - №12. - С. 4-6.

99. Мойсов Г.Л. Разработка универсальных добавок для объёмного окрашивания керамических изделий. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Ставрополь, 2003. - 24 с.

100. Альперович И.А., Варламов В.П., Перадзе Н.Г. Эффективность производства лицевого кирпича объёмного окрашивания на основе легкоплавкой глины и тонкодисперсного мела // Строительные материалы. 1991. - №9. - С. 6-7.

101. Лихота О.В. Технология объёмно-окрашенной строительной керамики на основе железосодержащих глин и техногенных материалов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ростов н/Д, 2003. - 18 с.

102. Филатова Е.В. Лицевой декоративный керамический кирпич на основе легкоплавких красножгущихся глин: Дисс. канд. техн. наук.- Ростовн/Д: РГСУ. 2004. - 144 с.

103. Практикум по технологии керамики / Под ред. Гузмана И.Я. М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2005. - 336 с.

104. ГОСТ 21216.9-93. Сырье глинистое. Метод определения спекае-мости глин.

105. ГОСТ 21216.10-93. Сырье глинистое. Метод определения минерального состава.

106. ГОСТ 530-2007. Кирпич и камень керамические. Общие технические условия.

107. Горшков B.C., Тимашев В.В. и др. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. - 334 с.

108. Физико-химические методы анализа / Под ред. проф. Алексов-ского В.Б. и проф. Яцимирского К.Б. Л.: Химия, 1971. - 424 с.

109. Зубехин А.П., Страхов В.И., Чеховский В.Г. Физико- химические методы исследования неметаллических и силикатных материалов: Учеб. пособие. СПб: Синтез, 1995. - 190 с.

110. Сергеева Н.Е. Введение в электронную микроскопию минералов. М.: Издательство Московского университета, 1977. - 144 с.

111. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры минералов. М.: Изд-во Московского университета, 1977. - 174 с.

112. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры силикатов. М.: Изд-во Московского университета, 1967. - 189 с.

113. Лазарев А.Н. Колебательные спектры и строение силикатов. Л.: Наука, 1968.-347 с.

114. Локальные методы анализа материалов / Под ред. Боровского И.Б. и др. М.: Металлургия, 1973. - 296 с.

115. Борисова О.М., Сальников В.Д. Химические, физико-химические и физические методы анализа. М.: Металлургия, 1991. - 269 с.

116. Термогравиметрический метод анализа силикатных материалов: Методические указания. Томск: Изд. ТПУ, 2007. - 20 с.

117. Налбандян В.Б. База порошковых дифракционных данных (PDF) и поисковые системы к ней. Методические указания. Ростов-на-Дону: Изд. РТУ, 2002. - 17 с.

118. Домасев М.В., Гнатюк С.П. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения. Спб.: Питер, 2009. - 224 с.

119. Справочная книга по светотехнике / Под ред. проф. Ю.Б. Айзенберга. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1995. -528 с.

120. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. М.: Мир, 1978. -592 с.

121. Кириллов Е.А. Цветоведение. М.: Легпромбытиздат, 1987. - 128 с.

122. Агостон Ж. Теория цвета и ее применение в искусстве и дизайне: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 184 с.

123. ГОСТ 16873-92. Пигменты и наполнители неорганические. Методы определения цвета и белизны.

124. ГОСТ 7721-89. Источники света для измерений цвета. Типы. Технические требования. Маркировка.

125. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат, 1986. - 408 с.

126. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высшая школа, 1988.-496 с.

127. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1989. - 384 с.

128. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.: Госхимиз-дат, 1949.-546 с.

129. Бобкова Н.М. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. Минск: Вышэйшая школа, 2007. - 301 с.

130. Термодинамические свойства неорганических веществ. Справочник / Под общ. ред. проф. Зефирова А.П. М.: Атомиздат, 1965. -460 с.

131. Термодинамические константы веществ / Под ред. Глушко В.П. -М.: Наука, 1979. 1981. - Т. 9-10.

132. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / Под ред. Глушко В.П. М.: Наука, 1978. - 1982. - Т. 1-4.

133. JANAF Thermochemical tables. 4-th edition / Malcolm W., Chase Jr. -New York: US Govern. Print. Office, 1998. 1961 p.

134. Уине K.E., Блок Ф.С. Термодинамические свойства 65 элементов, их оксидов, галогенидов, карбидов и нитридов. М.: Металлургия, 1965.-480 с.

135. Барон Н.М., Пономарева A.M., Равдель A.A. и др. Краткий справочник физико-химических величин. Д.: Химия, 1983. 232 с.

136. Куликов И.С. Термодинамика окислов. Справочник. М.: Металлургия, 1986. - 468 с.

137. Тамазов М.В. Синтез растворимого стекла с использованием сульфатных вторичных продуктов производства алкилсульфоната натрия: Дис. канд. техн. наук. Белгород: БГТУ. - 2006. - 189 с.

138. Верещака В.В. Формирование и свойства железосодержащих фаз высокожелезистого цемента в присутствии минерализаторов: Дис. канд. техн. наук. Белгород: БелГТАСМ. - 2003. - 225 с.

139. Верещака В.В., Тамазов М.В., Довженко И.Г. Особенности процесса обжига объемно-окрашенного керамического кирпича с применением высококальциевого силикатного техногенного сырья // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. - №4. - С. 36-40.

140. Черманцев В.М. Теоретические аспекты компьютерного моделирования эффективных композиционных материалов // Известия вузов. Строительство. 2002. - №3. - С. 33-40.

141. Баженов Ю.М., Воробьев В.А., Илюхин A.B. Задачи компьютерного материаловедения строительных композитов // Известия вузов. Строительство. 2000. - №12. - С. 25-30.

142. Воробьев В.А. Основные задачи компьютерного материаловедения строительных композитов // Строительные материалы. -2006. №7.-С. 19-21.

143. Федосов C.B., Мизонов В.Е., Елин H.H., Хавер C.B. Моделирование тепловых процессов в регенеративных утилизаторах теплоты уходящих газов промышленных печей // Строительные материалы. 2007. - №9. - С. 14-16.

144. Методы математического планирования эксперимента в технологии керамики: учебное пособие / Пантелеев И.Б., Вихман C.B.; СПб: СПбГТИ(ТУ).-2012. 71 с.

145. Афанасьев A.M., Конягин И.А., Сипливый Б.Н. Переходные явления тепло- и массопереноса при конвективной сушке капиллярно-пористых материалов // Математическое моделирование. -2004. Т. 16, - №5. - С. 117-127.

146. Класеен В.К., Борисов И.Н. Моделирование технологических процессов, протекающих в цементных вращающихся печах // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2001. - №1. - С. 16-21.

147. Осипов С.Н., Ивановский И.К., Рафеенкова J1.B. Стохастические особенности трещинообразования при сушке керамических стройизделий пластического формования // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2005. - №9. - С. 172-176.

148. Шмитько Е.И., Суслов A.A., Усачев A.M. Новый способ повышения эффективности процесса сушки керамических изделий // Строительные материалы. 2006. - №5. - С. 20-22.

149. Ревва И.Б., Вакалова Т.В., Погребенков В.М. Технологические способы регулирования поведения керамических масс в сушке // Строительные материалы. 2005. - №9. - С. 56-58.

150. Ткачев А.Г., Козярский А .Я., Ткачева О.Н. Оптимизация рецептуры кирпичной массы по сушильным свойствам // Стекло и керамика. 1999. - №8. - С. 33-34.

151. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

152. Механика грунтов: учебное пособие / Пьянков С.А., Азизов З.К. Ульяновск: УлГТУ, 2008. - 103 с.

153. Цытович H.A. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1983. -288 с.

154. ГОСТ 9169-75 Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация.

155. Рубанов Ю.К. Первичная переработка и использование саморассыпающихся электросталеплавильных шлаков в технологиях силикатных материалов: Дисс. канд. техн. наук. Белгород: БГТУ, 2003. - 178 с.

156. Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 472 с.

157. Вознесенский A.A. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1964. - 439 с.

158. Чижский А.Ф. Сушка керамических материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1971. - 176 с.

159. Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей. М.: Стройиздат, -1983.-416 с.

160. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З., Долгий В.П. Влияние параметров теплоносителя на процесс сушки керамических материалов // Известия вузов. Строительство. 2005. - №3. - С. 37-42.

161. Бердов Г.И., Зырянова В.Н. Пути совершенствования технологии и свойств строительных материалов // Известия вузов. Строительство. 2010. - №4. - С. 51 -61.

162. Бахвалов Ю.А. Математическое моделирование. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2010. - 142 с.

163. Довженко И.Г., Тамазов М.В. Расчетно-экспериментальный метод определения внутренних напряжений при сушке стеновой керамики // Электронный журнал "Исследовано в России", 47, 602611, 2011. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/ 201 l/047.pdf.

164. Довженко И.Г. Оценка влияния технологических параметров на свойства керамического кирпича с использованием сталеплавильного шлака // Известия вузов. Северно-Кавказский регион. Технические науки. 2010. - № 2. - С. 96-99.

165. Довженко И.Г. Эффективность применения сталеплавильных шлаков в грубозернистых массах для производства керамического кирпича // Фундаментальные исследования. 2011. - № 4, с. 78-82.

166. Rao A.T., Vishnuvardhana Rao M. Fassaite from a calc-silicate skarn vein near Gondivalasa, Orissa, India // The American mineralogist. -1970.-Vol. 55.-P. 975-980.

167. Дир У.А., Хаум P.А., Зусман Д.Р. Породообразующие минералы. T.2. - Цепочечные силикаты. - М.: Мир, 1965. - 405 с.

168. Steven В. Simon, Lawrence Grossman and Andrew M. Davis. Fassaite composition trends during crystallization of Allende Type В refractory inclusion melts // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. -V. 55. - P. 2635-2655.

169. S.B. Simon, L. Grossman. A comparative study of melilite and fassaite in types B1 and B2 refractory inclusions // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. - V. 70. - P. 780-798.

170. Федотова A.B., Федотов B.M. Исследование ресурсных характеристик литейных алюминиевых шлаков // Материалы Второго международного конгресса «Цветные металлы-2010», 2-4 сентября, Красноярск. 2010. - С. 809-810.

171. Бурченко А.Е., Мушарапова С.И. Строительная керамика с использованием суглинков и отходов алюминиевого производства // Строительные материалы. 2010. - №12. - С. 28-30.

172. Довженко И.Г. Интенсификация спекания керамического кирпича с применением побочного продукта алюминиевого производства // Фундаментальные исследования. 2011. - №12. - 4.2. - С. 341-344.

173. Габидуллин М.Г., Мавлюбердинов А.Р. Изучение механизма повышения прочности пористого черепка на основе среднепластичной Сарай-Чекурчинской глины с натрий-содержащей добавкой // Известия КазГАСУ. 2009. - №2. - С. 238-241.

174. Альперович И.А., Бурмистров В.Н. Способы предотвращения высолов на глиняном кирпиче. Обзор. М.: ВНИИЭСМ, 1977. -55 с.

175. Довженко И.Г. Лицевой керамический кирпич светлых тонов с применением отхода черной металлургии // Стекло и керамика. -2011. -№8.-С. 11-13.

176. Абдрахимов В.З. Роль оксида железа в формировании структуры керамических материалов // Известия вузов. Строительство.2009. №2.-С. 31-36.

177. Юнусов X. Стекло-плавень для керамических масс // A.C. №1715722. Опубл. 29.02.1992.

178. Агеев Е.Е., Бондарев Ю.А., Гоник И.Л., Лемякин В.П., Синев В.И. Плавень // Патент РФ №2087441. Опубл. 20.07.1994.

179. Альперович И.А. Керамические стеновые и теплоизоляционные материалы в современном строительстве // Строительные материалы. 1996. - №12. - С. 22-24.

180. Альперович И.А. Лицевой кирпич светлых тонов на основе кембрийских глин // Строительные материалы. 1995. - №11. - С. 6-8.

181. Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. 3-е изд., испр. и доп. М.: Стройиздат, 1971. - 488 с.

182. Казначеева Н.М., Крахмаль Ю.А., Примаченко В.В. Термодинамический анализ твердофазовых реакций образования волласто-нита из различных сырьевых компонентов // Сб. научных трудов ОАО «УкрНИИО им. A.C. Бережного». 2008. - №8. - С. 130137.

183. Шульц М.М., Мазурин О.В. Современные представления о строении стёкол и их свойствах. Л.: Наука, 1988. - 198 с.

184. Жабрев В.А. Диффузионные процессы в стеклах и стеклообра-зующих расплавах. СПб: НИИХ СПбГУ, 1998.- 189 с.

185. Стекло и керамика XXI / Под редакцией Жабрева В.А., Конакова В.Г., Шульца М.М. СПб.: Изд-во Янус. - 2001. - 300с.

186. Абдрахимова Е.С. К вопросу об изоморфизме при обжиге глинистых материалов различного химико-минералогического состава // Известия вузов. Строительство. 2008. - №5. - С. 28-33.

187. Чурсин В.М., Лельчук Ю.В., Подоба Н.М. и др. Технологическая линия изготовления керамического кирпича // Патент РФ №1785500. Опубл. 30.12.1992.

188. Чурсин В.М., Подоба Н.М., Чурсин И.В. Технологическая линия производства керамического кирпича пластического формования // Патент РФ №2294280. Опубл. 27.02.2007.

189. Сдвижков Н.Т., Павлов В.В., Плешаков В.В. и др. Линия для изготовления кирпичей // Патент РФ №2054354. Опубл. 20.02.1996.

190. Виноградов В.М., Астикайнен P.A., Визный Н.Г. и др. // A.C. №707805. Опубл. 05.01.1980.

191. Кокорин В.И., Рогова Т.М., Кокорин Е.В. и др. Линия для производства строительного кирпича // Патент РФ №2010706. Опубл. 15.04.1994.

192. Куликов О.Л. Способ изготовления керамических изделий // Патент №2053974. Опубл. 10.02.1996.

193. Котляр Л.А., Лукин H.A., Супрун И.П. и др. Технологическая линия изготовления керамического кирпича // A.C. №952607. Опубл. 23.08.1982.

194. Бауман В.А., Клушанцев Б.В., Мартынов Б.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. -М.: Машиностроение, 1981. 324 с.

195. Несмеянов Н.П., Горшков П.С. Стабилизация качества сухих строительных смесей на основе пневмомеханического способа перемешивания // Вестник БГТУ им. Шухова, 2009. №4. - С. 5155.

196. Нормы технологического проектирования предприятий керамической промышленности. М.: Минстройматериалы СССР, 1986.

197. Трудовой кодекс Российской Федерации. М. - 2001.

198. Баженов Ю.М. Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий. М.: Изд-во АСВ, 2005. -472 с.

199. Львов Д.В. Экономические проблемы повышения качества промышленной продукции.- М.: Экономика, 1996. 431 с.

200. Экономика предприятия и отрасли промышленности. Под ред. Пелиха П.В. Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. - 396 с.

201. Хачатуров Т.С. Эффективность капитальных вложений.- М.: Экономикс, 1998. 342 с.

202. Экономика отрасли. Производство строительных материалов, изделий и конструкций./ Монфред Ю.Б., Прыкин Б.В. и др. М.: Экономикс, 1990. - 496 с.

Похожие работы

Химическая технология
05.17.00